JPH0640725B2 - 無鉄芯電気子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数本のコイル素線で形成した素コイル筒を
径方向に複数個重ね合わせるとともに、適所でコイル素
線同士を接続することにより波巻きコイルを形成する無
鉄芯電気子の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、主として無鉄芯電気子のモータコイルを製造
する方法として、複数本のコイル素線を円筒の周面を形
成するように配列し、各コイル素線の両端がそれぞれ上
記円筒の両端面に臨むようにして素コイル筒を形成し、
複数の素コイル筒を互いに逆向きにねじった後に上記円
筒の径方向に重ね合わせるとともに、上記円筒の径方向
に隣接した一対の素コイル筒のコイル素線同士を複数箇
所で導電接続することにより波巻きコイルを形成する方
法が知られている。このような導電接続を行なう場合、
従来は隣接した一対のコイル素線の端部同士をレーザ溶
接で直付けするようにしていた(たとえば、特開昭６１
−１０９３４号公報参照)。

コイル素線はそれぞれ絶縁被膜が設けられているから、
この製造方法において、コイル素線同士をレーザ溶接で
直接接合しようとすると、絶縁皮膜が爆飛することがあ
り、レーザ光線を所要箇所に所要強度で照射するのが困
難となって、溶接箇所を安定した品質に仕上げるのが困
難であるという問題があった。絶縁皮膜の爆飛を防止す
るには、溶接箇所近傍の絶縁皮膜を除去することが考え
られるが、コイルの端面において隣接するコイル素線同
士は密着しているから、絶縁皮膜の除去は実際には困難
である。また、レーザ光線の照射位置にずれが生じる
と、熱の影響で所要箇所以外の絶縁皮膜が破壊され、絶
縁不良が生じるという問題がある。

一方、第９図に示すように、導電接続を行なうべきコイ
ル素線１の端部間に跨がるように凹所３を形成し、凹所
３内に導電性材料よりなる補助線材４を挿入し、その
後、補助線材４をコイル素線１にレーザ溶接することに
より、コイル素線１同士の導電接続を行なうようにする
ことが考えられている。

［発明が解決しようとする課題］ 補助線材４を用いる製造方法では、絶縁皮膜５にレーザ
光線を照射しないから、絶縁皮膜５の爆飛を生じること
がなく、また、絶縁皮膜５の除去も不要である。しかし
ながら、この構成において溶接の不十分な箇所がある
と、接触不良により信頼性が著しく損なわれるという問
題があり、また、絶縁皮膜が熱により破壊される可能性
は依然として残されたものである。

本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
あり、絶縁皮膜の除去を行なわずにコイル素線間の導電
接続の信頼性を高め、また、レーザ溶接を省略しても導
電接続が行なえるようにして、絶縁皮膜の熱による破壊
を防止するようにした無鉄芯電気子の製造方法を提供し
ようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、接続すべき一対のコイル素線の端部に跨がる
形で凹所を形成し、この凹所内に導電材料よりなる補助
線材を埋め込むことによりコイル素線同士を導電接続す
る場合に、凹所の内周面と補助線材の周面との少なくと
もいずれか一方で他方に当接する面に凹凸を形成した後
に、凹所内に補助線材を圧入することにより、上記目的
を達成しようとするものである。

また、補助線材の少なくとも表層部を低融点の導電性材
料で形成し、内周面に凹凸が形成された凹所内に補助線
材を挿入した後、補助線材の表層部が溶融するように発
熱する程度の電流を両コイル素線に通電する方法によっ
ても上記目的が達成できる。

［作用］ 本発明では、凹所の内周面と補助線材の周面との少なく
ともいずれか一方で他方に当接する面に凹凸を形成した
後に、凹所内に補助線材を圧入することにより、凹凸部
分が補助線材に圧接することになってコイル素線と補助
線材との接触状態を良好にし、また、コイル素線と補助
線材との間に生じる摩擦力を大きくして、高い保持力が
得られるようにしているものである。

また、補助線材の少なくとも表層部を低融点の導電性材
料で形成し、内周面に凹凸が形成された凹所内に補助線
材を挿入した後、補助線材の表層部が溶接するように発
熱する程度の電流を両コイル素線間に通電する方法は、
レーザ溶接を行なわずに補助線材をコイル素線に溶着す
ることを実現している。

［実施例］ 以下の実施例では、素コイル筒を２個用いた例を示す
が、これに限定されるものではない。

まず、複数本のコイル素線１を平行に配列して形成した
複数のコイル素線シート１aを、第７図に示すように、
円筒の周面を形成するように配列し、第８図に示すよう
に、この円筒の両端部を互いに逆向きにねじることによ
り、円筒の両端面にそれぞれコイル素線１の両端部が臨
むような第１の素コイル筒２aを形成する。また、この
素コイル筒２aとは逆向きにねじった第２の素コイル筒
２bを形成する。こうして形成された一対の素コイル筒
２a,２bは、内外２層に重ね合わされる。ここで、全体
として波巻きコイルとして作成するためには、内外に重
ね合わされた各素コイル筒２a,２bのコイル素線１同士
が適所で導電接続されなければならない。

コイル素線１の導電接続は次のようにして行なわれる。
すなわち、第１図(c)に示すような先端が尖鋭となった
ポンチ６を用いて、隣接する一対のコイル素線１に跨が
る形で凹所３を形成し、次に、第１図(a)に示すよう
に、導電材料よりなる補助線材４を凹所３に挿入する。
補助線材４は、断面形状が角形または円形であって、第
２図に示すように、先端面が平坦である治具７を用いて
凹所３内に押し込まれるのである。ところで、ポンチ６
には上下に走る２本の溝６aが両側面に形成されてお
り、このポンチ６により形成される凹所３の内側面には
溝６aに対応する複数の突起３aが形成されて、第１図
(b)に示すように、内周面に凹凸が形成される。凹所３
は深さが補助線材４の径よりも大きく設定され、突起３
a間の最小幅は補助線材４の径よりも小さく設定され
る。したがって、補助線材４を凹所３内に圧入すれば、
補助線材４に突起３aの先端部が食い込むことになり、
結果として、コイル素線１と補助線材４との接触性が確
かなものとなるのである。また、コイル素線１と補助線
材４との間の摩擦力が大きくなるから、レーザ溶接を行
なわなくても補助線材４が脱落することがない。ここ
に、突起３aは各コイル素線１にそれぞれ形成されるか
ら、補助線材４は両コイル素線１に確実に結合される。

凹所３の両側面に突起３aを形成する代わりに、第３図
(c)に示すように、ポンチ６の先端縁に２個の切欠６bを
形成しておき、第３図(a)(b)に示すように、凹所３の底
面に突起３bを形成するようにしても、補助線材４に突
起３bを食い込ませることができるから、コイル素線１
と補助線材４との確実な接触状態が得られる。この場合
も、各コイル素線１にそれぞれ突起３bを設けるように
する。

上記実施例では、凹所３の内周面に凹凸を形成したが、
第４図(a)(b)に示すように、補助線材４の周面において
凹所３の両内側面に当接する部位に突起４aを形成して
補助線材４の周面に凹凸が形成されるようにしてもよ
い。補助線材４に突起４aを形成するには、たとえば、
部分的に圧延すればよい。この場合、ポンチ６は、第４
図(c)に示すような先端部が尖鋭となったものを用いる
のであり、凹所３の内周面は凹凸のないように形成され
る。凹所３の深さは補助線材４の径よりも大きくし、凹
所３の幅は補助線材４の最大径(突起４aに対応する部分
の径)よりも小さく設定する。以上のように設定して、
凹所３内に補助線材４を圧入すれば、突起４aが凹所３
の内周面に圧接し、コイル素線１と補助線材４との間で
良好な接触状態が得られ、また大きな保持力で保持され
る。この実施例でも各コイル素線１に対して突起４aが
ぞれぞれ圧接するように突起４aを設けるようにする。

以上の実施例から明らかなように、凹所３の内周面と補
助線材４の周面との両方に突起３a,３b,４aを形成する
ようにしても同等の効果が得られるのである。

補助線材４の表層部に、第５図に示すように、半田等の
導電性の低融点材料よりなる易溶層４bを形成し、コイ
ル素線１に通電することで補助線材４を自己発熱させ、
その熱で易溶層４ｂを溶融させてコイル素線１の接合を
行なうようにしてもよい。この方法では、コイル素線１
を直接溶着する場合に比較して、低温で接続されること
になるから、絶縁皮膜５の爆飛が防止できるのである。
また、補助線材４の表層部のみに易溶層４bを形成する
のではなく、凹所３の内周面にも形成すれば、一層、容
易に処理が行なえるようになる。さらに、補助線材４そ
のものを低融点材料で形成するようにしても同等の効果
が得られるものである。

この場合、第５図に示すように、凹所３の内周面に凹凸
部３cを形成したり、第６図に示すように、補助線材４
の両端部のみが凹所３の内周面に接触するように凹所３
の中間部に溝部３dを形成するようにするとよい。この
ような構成では、コイル素線１と補助線材４との接触面
積が小さくなるから、接触部分に電流が集中して局所的
に発熱し、比較的小さい通電電流で易溶層４bを溶接し
て凹所３と補助線材４とを接合することができるのであ
る。ここに、凹所３の最小幅は補助線材４の径と略等し
い程度に設定するのが望ましい。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、接続すべき一対のコイル素線の
端部に跨がる形で凹所を形成し、この凹所内に導電材料
よりなる補助線材を埋め込むことによりコイル素線同士
を導電接続する場合に、凹所の内周面と補助線材の周面
との少なくともいずれか一方で他方に当接する面に凹凸
を形成した後に、凹所内に補助線材を圧入するので、絶
縁皮膜の除去作業を行なわずに、補助線材とコイル素線
とを接続することができるのである。また、凹凸部分が
補助線材に圧接することになってコイル素線と補助線材
との接触状態が良好になるという利点を有する。さら
に、コイル素線と補助線材との間に生じる摩擦力を大き
くとることができるから、補助線材が強固に保持され、
レーザ溶接が不要となる利点を有するのである。

また、補助線材の少なくとも表層部が低融点の導電性材
料で形成され、内周面に凹凸が形成された凹所内に補助
線材を挿入した後、補助線材の表層部が溶融するように
発熱する程度の電流を両コイル素線間に通電する方法を
採用すれば、補助線材が凹凸に接触する点では、上記構
成と同等の効果を奏するのであり、加えて、レーザ溶接
を行なわずに補助線材をコイル素線に溶着でき、コイル
素線と補助線材との結合状態を向上させることができる
という効果を奏する。つまりは、コイル素線の絶縁皮膜
が急激に加熱されることによって爆飛するのを防止する
ことができ、コイル素線の損傷が少ないながらもコイル
素線同士を強固に結合することができるという効果を奏
するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)(b)(c)はそれぞれ本発明の一実施例の要部分
解斜視図、平面図、同上に用いるポンチの斜視図、第２
図は同上において補助線材を凹所内に圧入する工程を示
す斜視図、第３図(a)(b)(c)はそれぞれ本発明の他の実
施例の要部分解斜視図、断面図、同上に用いるポンチの
斜視図、第４図(a)(b)(c)はそれぞれ本発明のさらに他
の実施例の要部分解斜視図、断面図、同上に用いるポン
チの斜視図、第５図は本発明の別の実施例を示す平面
図、第６図は本発明のさらに別の実施例を示す平面図、
第７図および第８図は本発明に係る無鉄芯電気子につい
てコイル素線から素コイル筒を形成する工程を示す工程
図、第９図（ａ）（ｂ）はそれぞれ従来例で補助線材を
凹所に埋め込む工程を示す斜視図と断面図である。 １……コイル素線、２a,２b……素コイル筒、３……凹
所、３a,３b……突起、３c……凹凸部、３d……溝部、
４……補助線材、４a……突起、４b……易溶層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本のコイル素線を円筒の周面を形成す
   るように配列し、各コイル素線の両端がそれぞれ上記円
   筒の両端面に臨むようにして素コイル筒を形成し、複数
   の素コイル筒を互いに逆向きにねじった後に上記円筒の
   径方向に重ね合わせ、上記円筒の径方向に隣接した一対
   の素コイル筒の適宜コイル素線間に跨がる形で複数箇所
   に凹所を形成し、各凹所内に導電性材料よりなる補助線
   材を埋め込んでコイル素線同士を導電接続する無鉄芯電
   気子の製造方法において、凹所の内周面と補助線材の周
   面との少なくともいずれか一方で他方に当接する面に凹
   凸を形成した後に、凹所内に補助線材を圧入して成るこ
   とを特徴とする無鉄芯電気子の製造方法。
2. 【請求項２】複数本のコイル素線を円筒の周面を形成す
   るように配列し、各コイル素線の両端がそれぞれ上記円
   筒の両端面に臨むようにして素コイル筒を形成し、複数
   の素コイル筒を互いに逆向きにねじった後に上記円筒の
   径方向に重ね合わせ、上記円筒の径方向に隣接した一対
   の素コイル筒の適宜コイル素線間に跨がる形で複数箇所
   に凹所を形成し、各凹所内に導電性材料よりなる補助線
   材を埋め込んでコイル素線同士を導電接続する無鉄芯電
   気子の製造方法において、補助線材の少なくとも表層部
   が低融点の導電性材料で形成され、内周面に凹凸が形成
   された凹所内に補助線材を挿入した後、補助線材の表層
   部が溶融するように発熱する程度の電流を両コイル素線
   間に通電することを特徴とする無鉄芯電気子の製造方
   法。
3. 【請求項３】補助線材の周面は凹凸がないように形成
   し、凹所の内周面には凹凸を形成して成ることを特徴と
   する請求項１または請求項２記載の無鉄芯電気子の製造
   方法。
4. 【請求項４】補助線材の周面には凹凸を形成し、凹所の
   内周面は凹凸がないように形成して成ることを特徴とす
   る請求項１記載の無鉄芯電気子の製造方法。
5. 【請求項５】補助線材の周面と凹所の内周面との両方に
   凹凸を形成して成ることを特徴とする請求項１記載の無
   鉄芯電気子の製造方法。